KIMIA KUALITATIF (3 SKS) RH.CH DJ.HBB
KIMIA KUALITATIF (3 SKS) RH.CH DJ.HBB
I. *Pendahuluan
Analisa kualitatif
- Metoda H
2 S, *Metoda Alternatif,
*Analisa anion, *campuran
*Kualitatif-kromatografi
II. Dasar-dasar: Asam, Basa, Buffer,
Buku pegangan.
1 Qualitatif Inorganic Analysis
- by Vogel . 2 Chemical Principles in the Labo
ratory with Qualitative Analysis
by Emil J Slowinski. 3 Laboratory Exercises in General
Kontrak kuliah
Pengampu tim : rh dan ch.d, hbb
Jumlah pertemuan : 6 – 9 Metode : TATAP MUKA TUGAS DISKUSI TUGAS UTS / MODUL I UAS / MODUL II N.A = NA. {UTS + UAS}% penilaian :
Kehadiran (75%) 0 %
Tugas mandiri + Klp 25 %
UTS ( M.I ) 75 %
Total = 100% Bila range nilai 100
- + NA = { M.1 M.2 } / 2 Bila range nilai
50 THE TEACHING OF ANALYTICAL CHEMISTRY As analytcal procedures have become
- more automated,direct interaction between analyst and sample has diminished.
Clasical analysis A s
I C A
automated anal
S
I C A with robotic
R S = sample C = computer A = analyst R = Robotics
Analytical reagen information -1 c =f (s) 1 s=(fc …) P,T 1 Chemical sample information
Once obtained from the sample and reagen, analytical information must be
Specialization in Analytical Chemis Methode Problems
-
1. Separation m envirom analysis
2. Mass Spectm food analysis
3. Atomic Spectcp biocheml analys
4. Molcr Spectcp pharmcl analysis
5. Structur Elucidt Clinical analysis
6. Chemometrics material science
7. Trace Analysis automated analys
8. Micro analys toxicologi
The relationship among fundamental of analytical
chem (I), anlytical knoledge of spesific field (II),
and knowledge required for specialist (pie-haped
area)
Prodc of clinics
- Microelectronc
II I
Chemical metallurgy Technology sampel pretreatment Mechanical Chemical
sampling
treatment
- sample
treatment reagent indicator chemical physical reagent signal treatment readout indication analytical investigation
- signal
mathematical investigation
- Analytical information Signal information
know chemical information Y chem Inf chem Inf
Knowledge enough
Training Calibration
Recognition (e.g.pattern) identification KEDUDUKAN ANALISA KIMIA menentukan ANALISIS KIMIA mengetahui
- Macam *Struktur/sifat *Jumlah pertanian Analisis dalam : ilmu pengetahuan industri
ANALISA KIMIA
Anorganik kualitatif anion kation
organik
kuantitatif DASAR ANALISIS KUALITATIF
1. KESIMPULAN
ANALISIS
SEMENTARA
PENDAHULUAN
Reaksi-kimia penunjang pemeriksaan pendahuluan:
a. Reaksi spesifik/khas – pereaksi spesifik untuk
bahan tertentub. Reaksi sensitif/peka mampu menunjukan bahan yang sedikit.
ANALISIS SESUNGGUHNYA 2.
PEMERIKSAAN PENDAHULUAN:
1.
di perkuat 2. di pertegasKESIMPULAN
DIFINITIF TEST SIFAT FISIS TEST SIFAT KIMIA
Pemeriksaan pendahuluan Analisa
kering CONTOH ANALISIS SAMPEL : serbuk warna biru
. Sifat fisis : warna biru , tidak bau,larut dlm air kristal senyawa tunggal/tdk camp
1. Kesimpulan awal : SENYAWA CuSO
4
5H 2 O Bukan CuSO 4 (serbuk putih)
2. Penegasan test kimia (1) : CuSO 4
5H O ? 2
biru pucat serbuk putih (?) Penegasan test kimia (2) : 1.sampel dilarutkan dalam air 2. (+) NH OH 4 4 2 4 Larutan CuSO
5H O (+) 2.NH OH endpan
- muda 4 )OH kompleks biru tua.
Endp (+) NH
- (hal.78 Vogel’s)
tulis reaksi (endapan & Komplk) yang terjadi
• •
Bagaimana bila sampel tdk tunggal (camp) ?
- Praduga dr sifat fisis sampel diperlukan,
- larut dlm air tdk mungkin anion yang ada :
Sampel larut dalam air kation yang mungkin ada (Ni, Fe, atau Ni, Mn, 4 (+) NH OH >>> Cu, Ni sbg kompleks biru tua
- Fe mengendap sbg Fe(OH) 3
- Mn sbg endapan merah. perlu cek endapan merah dari Fe atau Mn. perlu pereaksi spesifik yaitu pereaksi yang hanya dengan satu kation tertentu memberi reaksi tertentu untuk setiap kation.
Spesifik dan sensitif (batas pengenalannya) -5 25.10 mg Fe (III) 3+ 4-
-
4Fe (+) 3[Fe(CN) ] Fe [Fe(CN) ] 6 4 6 3
biru persia spesifik & sensitif Tulis reaksi Cu, Ni dengan amoniak kompleks dengan warna yang tidak berbeda jauh
ANALISA PENDAHULUAN KERING.
Pengamatan fisis : * kristal ,* warna , * bau. * terurai * tdk terurai perub fisik pemanasan bahan sampel
- • . Perubahan wana . Meleleh . Terbentuk uap air . Timbul gas / asap . Sublimasi/menguap tanpa mencair sampel
Cara kerja analisa kering
HCl pkt 1) sampel
Massa basah
2 spatula 1--- 3 garam Cl mudah menguap uap yang terbentuk tdk menyebab kan api berwarna n+
warna api tgt dari kation M n+
M + n HCl MCl n n+ warna dari M
Perubahan warna pada nyala api : Nyala oks nyala red kation
p p Cu
d d p/d p/d Co p/d d NiWarna flame waran flame dg kc cobalt Logam
Pengaruh warna Na, perlu dicegah dg penyerap warna kuning Na kaca cobalt (spektroskp)
- flame test dengan kaca cobalt
Golden-yellow Nil Natrum Na Violet Crimson Kalium K Brick -red Light-green Calsium Ca Crimson Purple Strontium Sr
SPECTROSCOPIC TEST
FLAME SPECTRA
Sinar ads
- S
monokromatis tertentu prisma spektra warna
element Diskripsi warna Panjang gelombang spectra nm 589,0 - 589,6
Na Dobel kuning 766,5 - 769,9
K Dobel merah 404,4 - 404,7
Spetra warna
MERAH O K HIJAU BIRU UNGUNa 589,6 / 589.0 K 766,9 / 766,5 404,7/404,4 Li 670,8 610,3 Ti 535,0
2) MUTUBORAKS
dipanaskan dalam nyala oks & red
- tidak berwarna dari
metaborat Spatula dg metaborat disentuhkan . sampel kemudian di panaskan dalam nyala oks & red pada kondisi panas & dingin , warna yang ter Reaksi yang terjadi : 1.penguraian boraks pada
nyala oksidasi 2 4 7
- 2 2 4 7 2 Na B O .7H O Na B O + 10 H O Na B O + B 2 4 7
B O + CuO Cu(BO ) (metaborate)
2 3 2 2 NaBO + CuO NaCuBO (orthoborate) 2 3 - Na B O 2 4 7 (ii).Cu (II) borate tereduksi Cu metal merah 2 2
- 2Na B O 2 4 7 Bila metal metaborat bercampur dengan Nametaborat terbentuk kompleks dg tipe Na [Cu(BO ) ], Na [Ni(BO ) ], Na [Co(BO ) 2 2 4 2 2 4 2 2 4 Cu(BO 2 ) 2 + 2NaBO 2 Na 2 [Cu(BO 2 ) 4 ]
- Na 2 CO 3 + sampel dicampur masukkan dalam lekukan arang. reaksi bertahap akan terjadi : arang.
- MO M + CO M = Cu MO = oksida log
- encer : v v 2.
- pekat : v v . 3. campuran asam
- 2 Menunjukkan per kelompok sesuai sifat
- angota kelompok terhadap pereaksi yang di tambahkan
- pereaksi lrt endapan
- pereaksi
- lrt lrt pereaksi lrt
- , NH OH,NH Cl , pH 9 4 4 II (NH ) S 4 2<
- ,(NH ) CO 0,2 M, 4 2 3 III NH OH , pH 9,5-10, 4 o t.60 C , ---- mendidih
- pembagian pergolongan (terbagi) dalam 5 golongan .
- 2+, 2+
- pe(+)HCl Ag , Hg Pb M Cl (gol I)
- 2
- + Kompls Ag(NH ) akan rusak 3 + pada pe(+) asam Ag dan mengendap kembali sbg AgCl
- + + + jika ada Hg dan Ag Ag(NH ) 3 dan Hg cenderung mengalami redoks,jika Hg cukup >>> kajian adanya Ag meragukan.
- PbCrO 2 + CrO 4= + 2Cl 4 PbCl
- - •
- UJI Hg •
- (+) 1-2 tetes akuregia, sampai tdk terbentuk asap coklat
- Endapan camp (+) H O bg dua untuk uji Hg 2
- - * Bagian dr larutan (+) KI + Cl HgI 2
- =
- 2KI lrt , lrt
- Reakasi Tananaef
bagian dari larutan diteteskan pada kertas saring,
(+) 1 tetes SnCl 2 5 %, 1 tetes anilin end pth hitam (anilin sbg katalisator) 2+ 4+ - anilin - cklt
- As *Sn
- Sb
- diketahui, fahami , mengapa pemisahan
* Pemanasan dan pendinginan
* Urutan penambahan pereaksi.
- Kedua kation gol H 2 S & (NH 4 ) 2 S mengendap
- Mengapa ? Garam kedua gol H 2 S & (NH 4 ) 2 S tidak mengendap bersama-sama.
- Gol H 2 S garam sulfida yang terbentuk tidak larut dalam asam keras/kuat e
- Gol (NH 4 ) 2 S garam sulfida yang larut dalam asam keras/kuat encer.
- Keasaman larutan (pH)
- pH pe ( ) gol H 2 S, dengan [H + ] = 0,2 M menye babkan [S = ] kecil (<<), garam dg Ksp << yang akan me ( ) dan sukar
- Ksp gol H 2 S CuS 10 -35 HgS 10 -52 Ag 2 S 10 -50 CdS 10 -27<
- Ksp gol (NH 4 ) 2 S CoS 10 -21 ZnS 10 -22 FeS 10 -17 MnS 10 -13
- + sampel dg pH 0,5 = [H ] = 0,2 M = = mempengaruhi [S ] dlm larutan. [S ] = ? gas H S gas yang sukar larut 2
- -7
- - • 1 = Ka < , [HS ] yang dihasilkan <
- - Ka 2 << , ∑ HS yang meng-ion <<, S <<<
Adanya HCl ∑ H dalam larutan bertambah
+ - cukup besar kesetimbangan bergeser + + - H S H + HS + H pengaruh ion 2 < bersamaan = + + - HS H + S + H
- - + H S H + HS
- 2 +
- [H 2 S] [H ] +<
- =
- - + [H ] [S ] [HS ] =
- + = 2
- + [S ] = 10 x 10 x [H ] = 0,1M 2 max + [H ]
- 21
- 21
- Sehingga endapan akan terbentuk bila
- [M n+
- Garam garam Sulfida yang mempunyai :
- Ksp > 2,5 10 -21
- Ksp < 2,5 10 -21
- Bila [ ] asam atau pH larutan diubah [S =
- Semakin asam pH larutan << [S ] << =
- semakin basis pH larutan >> [S ] >>
- yang semula mengendap tdk mengendap dan sebaliknya. pH tinggi (basis) garam sulfida yang semula
- tidak mengendap akan di endapkan. Akbat perhitungan pH, maka pe(+) HCl harus
- diatur dg baik, sehingga pe( ) atau
- -21 seharusnya me( )
- Dalam gol H 2 S akan tetap larut, dan baru mengendap dalam gol (NH 4 ) 2 S
- Bila HCl kurang ( ) S dg Ksp > 2,5.10 -21
- Seharusnya mengendap pada go lII, telah mengendap di gol II.
- -21
- Kecuali ZnS dg Ksp 10 -23
- hidrols S hidrolisa memperbesar kelarutan
- perhitungan menggunakan [konsentrasi] bukan ,
- [H+] >> (terlalu asam) gol (II) me ( )sbgn
*[H+] << (-)asam sbg gol (III) me( )bersama
gol (II).- terlalu asam sbg gol (III) tdk terbentuk
- ( ) pH tidak boleh terlalu rendah (Ba,Ca) sbg
- CO 3 tdk mau me ( )
- campuran kation gol (I) Ag, Hg, Pb . Gol(II), gol (III), gol(IV),gol(V). Dengan bahasan setiap langkah yang anda lakukan.
2 NaBO O
2 2 3
penguraian pada nyala reduksi adanya C
2.
(i).Cu (II) berwarna tereduksi Cu(I) tdk berwarna sbg metaborat 2 ) 2 + 2NaBO 2 + C 2CuBO 2 + COg
2Cu(BO
2
2Cu(BO ) + 4NaBO + 2C 2Cu + 2COg
REAKSI ARANG. dipakai untuk mereduksi kation (logam) Nyala api ditiupkan ke lekukan arang.
. Na 2 CO 3 + MSO 4 MCO 3 + Na 2 SO 4 3 MO + CO 2 MCO
PELARUT
REAKSI BASAH
s
1. air : panas / dingin
asam
Amati gas yang keluar dari proses
ANALISIS SISTIMATIS KUALITATIF KATION
PEMISAHAN BERDASAR SEGOL/KLP KATION
KARENA PERSAMAAN SIFAT TERHADAP PEREAKSI
s LRT END END LRT
LRT PEREAKSI PEREAKSI PEREAKSI ditambahkan
KEUNTUNGAN CARA PEMISAHAN
1 Sampel tdk terbagi dalam reaksi spesifik
. 3 Pemisahan kelompok kecil terisolasi.
Hasil analisis sistimatis perlu pembuktian dg
pereaksi selektif terbentuk zat baru yang
berbeda dari zat semula.PENGENALAN BERDASAR SIFAT FISIS pereaksi lrt
mengendapan endapan
melarutan
zat berwarna lain
kristal
SKEMA ANALISA METODA H 2 S
HCl 6 M >> s
gol Sampel
HCl (0,2M)= pH 0,5 ,-----
I H S jenuh (0,1M)
2
lrt IV V sisa
METODA STANDART H 2 S by BERGMANN FREESENIUS NOYES 2 Metoda H S metoda analisa berdasar pemisahan/
Gol klorida : Ag , Hg, Pb mengendap
GOLI sebagai endp klorida berwarna putih.
AgCl , Hg Cl , Pb(Cl) 2 2 2 putih Gol H2S garam sulfida dari Pb, Cu, GOL
Gol (NH GOL 4 ) 2 S garam garam sulfida : Co,
III
Ni, Fe, Mn, Zn, Al(OH) , Cr(OH) 3 3 Gol (NH )CO garam garam karbonat 4 3 GOL CaCO , SnCO , BaCO 3 3 3 IV
GOL
Gol Sisa. berisi ion Mg, K, Na,NH 4 V tetap berupa larutan.
Setiap kelompok golongan dipisahkan dan di identifikasi secara difinitif.
PEMBAHASAN METODA H 2 S
PERLAKUAN BAHASAN
Pe(+) HCl 6 M pd pemiahan Kation gol (II) teroksidasi ke
gol I. posisi oks tertinggi.Sn(II) Sn(IV), Sb(III)Sb(V) Pengaturan pH 0,5, H S 0,1M Untuk mengendapkan MS 2 gol(II), krn Ksp MS gol (II) << Perlu perhatian dari gol (III) kondisi asam memungkinkan pemisahan gol (II) dan (III) dpt terjadi
Pengaturan pH 9-10 sedikit Kation gol (III) mengendap
alkalis.dengan buffer sbg MS / M(OH)n, kondisi ini Pengaturan pH 9,5-10 M gol (IV) me sbg MCO 3 kondisi basis
Memisahkan gol (IV) dan (V)
Catatan penting keberhasilan metoda H S
2 1. pe(+) pereaksi diupayakan urut
2. Upayakan pemisahan unsur per-gol dg baik, pertimbangkan harga relatif Ksp Gol (I) dan (II)
2+, 2+
2 bersama gol H S (gol II)
pe(+)H S Ag , Hg Pb M S
2 pe(+)H S tdk dapat/ mampu me M Cl
SKEMA ANALISIS SENYAWA GOLONGAN I
Air, didihkan end gol I
Cuci air panas, (+) NH OH >> 4 Pb? Aqua regia
Ag? panaskan endp lrt Hg?
Tulis reaksi yang terjadi pada setiap langkah anlisis dari bagan gol klorida.
BAHASAN PROSEDUR ANAL GOL I n+ perlakuan bahasan
1. M (gol I) di endapkan [Cl] > Ag,Pb sbg kompls Cl
sbg M Cl Shg pe(+)HCl harus tepat utk mengendapkan tetapi tdk mencukupi kompleks.2. Pe(+) H O pd end gol I, Melarutkan PbCl bila ada ?
2 2 o dan pemanasan kelrt PbCl (33,4g/l,100 o 2 C) (9,9 g/l,20 C),uji dif Pb
4. Pe(+)
Pada pelarutan dg aquaregia aquaregia , kemudian dipanakan Ag dan Hg sbg kompl Cl. = - (HgCl ) , (AgCl ) , pe(+) air pd 4 2 larutan asam kuat, akan me ngendapkan kembali AgCl dan = UJI DIFINITIF GOL I (GOL KLORIDA) UJI DIFINITIF Pb PbCl 2 ,larut ? [Ag,Hg,Pb] M Cl + H 2 O endp gol I AgCl,Hg Cl 2+ 2 2
2PbCl 2 + 4H 2 O 2 Pb + 4 HCl + 4OH - larutan mengkristal spt jarum
UJI DIFINITIF Ag
AgCl + NH 4 OH [Ag(NH 3 ]Cl lrt grm kompleks
[Ag(NH 3 ]Cl + HNO 3 AgCl + 2 NH 4 NO 3 putih Reaksi Tananaef.
AgCl disentrifuse, hasil sentrifuse ditaruh di kertas saring (+) 1 tetes MnSO dan KOH 4 MnSO + 2KOH Mn(OH) + K SO 4 2 2 4
2AgCl + 3Mn(OH) 2Ag + Mn O + 3H O + MnCl 2 2 3 2 2 hitam
Uji mikroskopi + teteskan lrt [Ag(NH 3 ) 2 ] pd gelas obyek dan panaskan sampai NH 3 menguap kristal AgCl
amati dg mikroskop kristal jarum dari AgCl
endapan campuran (HgNH 2 Cl , Hg)
2 HgNH Cl + 2HCl + HNO 2HgCl + 2NO + 2 3 2 N 2 + 4H 2 O
UJI DIFINITIF Hg
HgI 2 HgI HgI 4 3
2HgCl + Sn Hg Cl + Sn + 2Cl 2 2
2
ANALISA PEMISAHAN KATION GOL H S
2
yang terbentuk dalam gol ini ; Endapan
SnS As S 2 3
As S 2 5 SnS 2 CuS
CuS CdS
Sb S
2
3
PbS HgS
Sb S 2 5 Bi S 2 3 cklt TINJAUAN TEORI PEMISAHAN GOL
Dasar teori untuk di mengerti ,
baik antar gol atau dalam satu golongan harus dilakukan sesuai prosedur yang cukup ketat. antara lain : * Pengaturan pH
PEMISAHAN GOL H 2 S & (NH 4 ) 2 S
( )MS (garam S), kecuali ( )Al , ( )Cr
Alasan teori :
Bahasan pengaturan pH pada pemisahan per golongan.
pengendapan gol H S 2 gas H S jenuh yang dialirkan ke larutan 2
[ ] max dlm larutan = 0,1M dalam larutan asam lemah sekali
H 2 S H + HS ………… Ka - + = 1 = 10 -13 HS H + S ………… Ka = 10 2
Pengaruh HCL secara kuantitatif terhadap [S ] - 2
[H ] [HS-] [H S] 1 = [HS-] = Ka 1 x Ka
HS H + S =
Ka 2 = [S ] = Ka 2 x + -
[S ] = Ka 1 x Ka 2 x [H 2 S] [H ]
0,1 = -7 -13
10 =
[S ] = , untuk pe ( ) gol H S, HCl = 0,2M
2 2 + [H ]10 Bila [M n+ ] = 0,1 M [M n+ ] x [S = ] = 0,1 x 2,5.10 -20 = 2,5 10 -21
] x [S = ] > Ksp MS
akan tetap larut
akan mengendap
] dalam larutan akan berubah.
=
Ini berarti bila keadaan asam garam Sulfida
. Bila HCl terlalu banyak endapan S yang mempunyai Ksp < 2,5.10
tdk mengendap pd gol II, meskipun Ksp < 2,5.10
Karena pengabaian bbrp dalam perhitungan : =
aktifitas ion . a = k [ ] PEMISAHAN GOL (NH ) CO
4
2
3 Pemisahan gol ini sama dengan gol Clorida (I) Terisolasi satu sama lain. PEMBUATAN GAS H 2 S
1 . REAKSI PIRIT – HNO DALAM PESAWAT KIPP
33 ) 2 + H 2 S
3 FeS + 2 HNO Fe(NO
2 . ------ CAMPURAN PARAFIN, ASBES,BELERANG
S O
Keuntungan cara 2
1. Bahan (tioasetamida) berupa padatan
2. Mudah disimpan dan mudah pemakaian =
3. S terbentuk karena hidrolisa larutannya yg berjalan terus menerus pembentukan ( ) lebih kasar memudahkan pemisahan
4. Endapan lebih murni Pembentukan ( ) cara ini dikenal sebagai cara
“HOMOGENIOUS PRECIPITATION” pe ( ) homogen
KESIMPULAN PEMISAHAN
METODA H
2 S1. gol (II) dan gol (III) dapat dipisahkan karena
perbedaan relatif Ksp dan pengaturan pH lrt 2. [H+],pH harus diatur dg cermat pemisahan
3. Pemisahan gol (III) dan (IV) , pH larutan dikon
disikan >> dari pemisahan gol (II)/(III)4. pH diatur >> pH pemisahan sebelumnya pemisahan gol (IV) & (V) terjadi 3 pH tidak boleh terlalu tinggi MgCO ikut me
5. MgCO 3 tdk larut dlm air namun tdk ikut me( ) bersama (Ba,Ca,Sr) sbg ( ) CO 3 dpt dipisah 6. pH dan perbedaan Ksp pemisahan Ba + dengan kation lain segol pada pe (+) H
CrO 4= Cr 2 O 7=
Tugas (IV)& (V)
Buat diagram alur pemisahan kemungkinan
7 kemungkinan dr gol (I) : 1) Ag 2) Hg 3) Pb 4) Ag , Hg 5) Ag , Pb